第三节 记录物体的运动信息
学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.了解打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用.(重点)
2.理解纸带中包含的物体的运动信息.(重点)
3.理解利用纸带判断物体运动快慢的原理.(难点)
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一、打点计时器及其使用
1.打点计时器:一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器.
2.分类:电火花打点计时器和电磁打点计时器.
3.电火花打点计时器
(1)工作电压:220 V交流电源.
(2)原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一系列点迹.
4.电磁打点计时器
(1)工作电压:6_V交流电源.
(2)原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动.这时如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一系列小点.
5.打点间隔:当电源频率是50 Hz时,纸带上每打出两个相邻点所经历的时间都是 0.02_s.
二、数字计时器
1.计时装置的组成
由数字计时器和光电门组成计时装置,如图所示.
2.光电门
由发光装置(红外发光二极管)和光线接收装置(光敏元件)构成.光敏元件接收由发光装置发出的光线,通常处于被照亮的状态.
3.计时器
有两个输入插口与光电门相连.
4.计时原理
当宽度一定的物体通过光电门时,光线被挡,光敏元件处于暗状态,向数字计时器发出脉冲信号,触发数字计时器开始计时,遮光结束(物体通过)停止计时,这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间.
数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间,即任一光电门第一次遮光时开始计时,第二次遮光时停止计时,计时器显示的是两次遮光之间的时间(物体先后通过两个光电门之间的时间).
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压都是220 V的交变电压. (×)
(2)使用打点计时器(电源频率为50 Hz)打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s. (√)
(3)打点计时器在纸带上准确记录了运动物体的位移和时间. (√)
(4)数字计时器不能记录物体前后两次挡光的时间间隔. (×)
(5)数字计时器能够测量出小到1 ms或0.1 ms的时间间隔. (√)